ชุดคลอเพน
ในทาง โทโพโล ยีเซตโคลโอเพน ( คำผสมระหว่างเซตปิดและเซตเปิด ) ในปริภูมิโทโพโลยีคือเซตที่เป็นทั้งเซตเปิดและ เซต ปิดความเป็นไปได้นี้อาจดูขัดกับสัญชาตญาณ เนื่องจากความหมายทั่วไปของคำว่าเปิดและปิดเป็นคำตรงข้ามกัน แต่คำจำกัดความทางคณิตศาสตร์ของคำทั้งสองไม่ได้ขัดแย้งกันเซตหนึ่งเป็นเซตปิดหากเซตส่วนเติมเต็ม ของมัน เป็นเซตเปิด ซึ่งทำให้เซตเปิดที่มีเซตส่วนเติมเต็มเป็นเซตเปิดเช่นกัน กลายเป็นเซตที่ทั้งเปิดและปิด และดังนั้นจึงเป็นเซตโคลโอเพน ดังที่นักโทโพโลยี เจมส์ มัน เครส อธิบายไว้ ว่า ต่างจากประตู "เซตสามารถเป็นได้ทั้งเซตเปิด เซตปิด เซตทั้งสอง หรือเซตที่ไม่ใช่ทั้งสองอย่าง!" [ 1 ]ซึ่งเน้นย้ำว่าความหมายของ "เปิด"/"ปิด" สำหรับประตูนั้นไม่เกี่ยวข้องกับความหมายของเซต (ดังนั้นการแบ่งแยกประตูแบบเปิด/ปิดจึงไม่สามารถนำไปใช้กับเซตแบบเปิด/ปิดได้) ความแตกต่างกับประตูนี้ทำให้กลุ่มของปริภูมิโทโพโลยีที่เรียกว่า " ปริภูมิประตู " ได้รับชื่อนี้
ตัวอย่าง
ในปริภูมิเชิงทอพอโลยีใดๆเซตว่างและพื้นที่ทั้งหมดทั้งคู่เป็น clopen [ 2 ] [ 3 ]
ลองพิจารณาพื้นที่ดูสิซึ่งประกอบด้วยการรวมกันของช่วงเปิดสองช่วงและของโทโพโลยีบนสืบทอดมาเป็นโทโพโลยีของปริภูมิย่อยจากโทโพโลยีปกติบนเส้นจำนวนจริงในชุดเป็น clopen เช่นเดียวกับเซตนี่เป็นตัวอย่างที่ค่อนข้างทั่วไป: เมื่อใดก็ตามที่พื้นที่ประกอบด้วยส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันและไม่ทับซ้อนกัน จำนวนจำกัด ในลักษณะนี้ ส่วนประกอบเหล่านั้นจะเป็นแบบปิดและเปิด (clopen)
เอาล่ะ ปล่อยให้เป็นเซตอนันต์ภายใต้เมตริกแบบ ไม่ต่อเนื่อง –นั่นคือ สองจุด ระยะห่างระหว่างจุดจะเป็น 1 ถ้าไม่ใช่จุดเดียวกัน และ 0 ถ้าเป็นจุดเดียวกัน ภายใต้ปริภูมิเมตริก ที่ได้ เซตที่มีสมาชิกเพียงตัวเดียวจะเป็นเซตเปิด ดังนั้นเซตใดๆ ที่เป็นผลรวมของจุดเดี่ยวๆ จึงเป็นเซตเปิด เนื่องจากเซตใดๆ เป็นเซตเปิด ส่วนเติมเต็มของเซตใดๆ ก็เป็นเซตเปิดเช่นกัน และด้วยเหตุนี้เซตใดๆ จึงเป็นเซตปิด ดังนั้นเซตทั้งหมดในปริภูมิเมตริกนี้เป็นเซตปิด-เปิด
ตัวอย่างที่ซับซ้อนกว่านั้น ลองพิจารณาเรื่องพื้นที่ว่างดูของ จำนวนตรรกยะทั้งหมดที่มีโทโพโลยีปกติ และเซตของจำนวนตรรกยะบวกทั้งหมดที่มีกำลังสองมากกว่า 2 โดยใช้ข้อเท็จจริงที่ว่าไม่ได้อยู่ในสามารถแสดงให้เห็นได้อย่างง่ายดายว่าเป็นเซตย่อยแบบปิดและเปิดของ(ไม่ใช่ เซตย่อยปิดและเปิด ของเส้นจำนวนจริงมันไม่เปิดและไม่ปิด)
คุณสมบัติ
- ปริภูมิเชิงทอพอโลยีเซต เชื่อมต่อกันก็ต่อเมื่อเซตปิดและเซตเปิดมีเพียงเซตว่างและเซตปิดเท่านั้นตัวมันเอง
- เซตจะเรียกว่าเซตปิดก็ต่อเมื่อขอบเขต ของเซตนั้น ว่างเปล่า[ 4 ]
- เซตย่อยปิดเปิดใดๆ ของปริภูมิคือการรวมกันของส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกัน (อาจมีจำนวนอนันต์ก็ได้) ของ.
- หาก ส่วนประกอบที่เชื่อมต่อทั้งหมดของเปิดอยู่ (ตัวอย่างเช่น ถ้ามีส่วนประกอบเพียงจำนวนจำกัด หรือถ้า( เชื่อมต่อในระดับท้องถิ่น ) จากนั้นเซตจะถูกปิดและเปิดในก็ต่อเมื่อมันเป็นการรวมกันของส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันเท่านั้น
- ปริภูมิเชิงทอพอโลยีจะเป็นเซตไม่ต่อเนื่องก็ต่อเมื่อเซตย่อยทั้งหมดของมันเป็นเซตปิดและเซตเปิด
- โดยใช้การรวมและการตัดกันเป็นตัวดำเนินการ เซตย่อยแบบปิดและเปิดของปริภูมิเชิงทอพอโลยีที่กำหนดให้สร้างพีชคณิตบูลีนพีชคณิต บูลีน ทุกตัวสามารถได้มาด้วยวิธีนี้จากปริภูมิเชิงทอพอโลยีที่เหมาะสม: ดูทฤษฎีบทการแทนของสโตนสำหรับพีชคณิตบูลีน
ดูเพิ่มเติม
- รายการเอกลักษณ์และความสัมพันธ์ของเซต– ความเท่าเทียมกันสำหรับการรวมกันของเซต
หมายเหตุ
- ↑ Munkres 2000 , หน้า 91.
- ↑ Bartle, Robert G. ; Sherbert, Donald R. (1992) [1982]. บทนำสู่การวิเคราะห์เชิงจริง ( ฉบับที่ 2). John Wiley & Sons, Inc. หน้า 348.(เกี่ยวกับจำนวนจริงและเซตว่างใน R)
- ↑ Hocking, John G.; Young, Gail S. (1961). Topology . NY: Dover Publications, Inc. หน้า56. (เกี่ยวกับปริภูมิเชิงทอพอโลยี)
- ↑ Mendelson, Bert (1990) [1975]. Introduction to Topology ( ฉบับที่สาม). Dover. หน้า87. ISBN 0-486-66352-3.
อนุญาตเป็นเซตย่อยของปริภูมิเชิงทอพอโลยี พิสูจน์ว่าก็ต่อเมื่อเปิดและปิด
(กำหนดให้เป็นแบบฝึกหัดที่ 7)